KR100872831B1 - 차량 공조장치용 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 공조장치용 열교환기에 관한 것으로, 그 목적은 응축기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 액냉매 차단수단을 설치하여 에어컨의 정지시에 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 차량 공조장치용 열교환기를 제공함에 있다. 이는 헤더파이프, 입ㆍ출구파이프, 튜브 및 핀으로 이루어진 차량 공조장치용 열교환기에 있어서, 상기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 에어컨 작동시 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨 정지시 열교환기내에 존재하는 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 액냉매 차단수단이 설치된 것이다.

열교환기, 입ㆍ출구파이프, 액냉매 차단수단, 압축기

Description

차량 공조장치용 열교환기{HEAT EXCHANGER OF AIR CONDITIONER FOR AUTOMOBILE}

도 1은 일반적인 차량용 공조장치의 설치상태도

도 2는 일반적인 응축기의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제2실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제2실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 제2실시예의 요부를 나타낸 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제3실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제3실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

M: 액냉매 차단수단 10: 밸브케이싱

11: 자기코일 12: 플런저

13: 스프링 14: 전원연결단자

15: 에어컨 스위치 16: 판밸브케이싱

16a: 안내돌기 17: 개폐플레이트

17a: 안내홈 18: 스프링

19: 코킹부 20: 개폐볼

21: 스프링

본 발명은 차량 공조장치용 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축기의 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 액냉매 차단수단을 설치하여 에어컨의 정지시에 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하도록 하는 차량 공조장치용 열교환기에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 차량 공조장치의 설치상태도를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 차량 공조장치는 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3) 및 증발기(4)로 이루어져 압축기(1)는 저압의 냉매가스를 고압으로 압축하여 응축기(2)로 토출하고, 응축기(2)는 압축기(1)에서 고압으로 압축된 냉매를 응축하 여 상변화시키며, 응축기(2)에서 토출되는 냉매는 팽창밸브(3)를 통과하면서 저압의 포화 상태로 팽창되고 증발기(4)를 지나면서 주위의 열을 흡수하여 저압의 냉매가스로 상변화된다. 그리고, 이 저압의 냉매가스는 다시 압축기(1)로 유입되어 재순환된다.

도 2는 일반적인 응축기의 구성도이다.

도시한 바와 같이 응축기(2)는 압축기(1)에서 압송된 고온ㆍ고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화시키는 것으로, 일정간격 이격되어 설치된 한쌍의 헤더파이프(5)(5a)와, 양단이 상기 헤더파이프(5)(5a)에 접속됨과 아울러 등간격으로 설치된 복수개의 튜브(6)와, 상기 튜브(6)의 사이에 개재된 코루게이트핀(7)과, 상기 헤더파이프(5)(5a)에 연결된 입ㆍ출구파이프(8)(9)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 헤더파이프(5)(5a)의 내부에는 복수개의 배플(미도시)이 설치되어 냉매흐름을 지그재그로 유동되게 하여 응축효율을 향상시킨다.

이와 같이 구성된 차량 공조장치는 에어컨의 동작을 정지 시킬 경우에 에어컨의 각 구성요소는 다양한 상태가 나타난다.

즉, 응축기(2)는 외부에 노출되어 있어 빠른 온도상승을 보이고, 압축기(1)는 비교적 많이 노출되어 있지만 온도의 변화가 없으며, 증발기(4)는 노출이 거의 없지만 차량 실내의 온도 상승으로 비교적 적은 온도변화를 나타낸다.

여기에서 응축기(2) 및 증발기(4)측에서 압축기(1)측으로 냉매가 유동되어지고, 에어컨의 초기구동시에 액냉매가 압축기(1)로 유입되어 구동되면 소음이 발생할 뿐만 아니라 파손되는 경우도 있다.

즉, 압축기(1)보다 상대적으로 고온 고압상태에 있는 응축기(2) 및 증발기(4)의 냉매가 압축기(1)로 유동되어지는 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 응축기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 액냉매 차단수단을 설치하여 에어컨의 정지시에 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 차량 공조장치용 열교환기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 헤더파이프, 입ㆍ출구파이프, 튜브 및 핀으로 이루어진 차량 공조장치용 열교환기에 있어서, 상기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 에어컨 작동시 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨 정지시 열교환기내에 존재하는 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 액냉매 차단수단이 설치된 것이다.

또한, 상기 액냉매 차단수단은 입구파이프에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 열교환기.

또한, 상기 액냉매 차단수단은 전원연결단자가 설치된 밸브케이싱과, 상기 밸브케이싱의 내측에 형성된 자기코일과, 상기 자기코일의 전원인가에 따라 진퇴작동되어 냉매유로를 개폐시키는 플런저와, 일측은 상기 밸브케이싱에 고정되고, 타측은 상기 플런저에 고정된 스프링으로 구성된 것이다.

또한, 상기 전원연결단자는 에어컨 스위치와 연결되어진 것이다.

또한, 상기 액냉매 차단수단은 내주면에 냉매흐름방향으로 갈수록 작아지는 경사면을 갖는 적어도 하나 이상의 안내돌기가 형성된 판밸브케이싱과, 상기 안내돌기에 끼워맞춤되는 안내홈이 형성되고, 상기 안내돌기를 따라 승하강되어 유로를 개폐시키는 개폐플레이트와, 일측은 상기 판밸브케이싱에 고정되고 타측은 상기 개폐플레이트에 고정된 스프링으로 구성된 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명에 앞서 본 발명은 헤더파이프(5)(5a), 튜브(6), 코르케이트핀(7), 입ㆍ출구파이프(8)(9)로 이루어진 응축기의 구성은 종래와 동일함으로 그 구성의 상세한 설명은 생략하며, 다만 본 발명의 특징인 입구파이프(8)에 설치된 액냉매 차단수단에 대해서만 설명함과 아울러 종래와 같은 구성요소는 동일한 부호를 부여하여 설명의 혼잡을 방지한다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예를 나타낸 도면이다. 이하 액냉매 차단수단을 부호 M으로 부여하여 설명한다.

도시한 바와 같이 액냉매 차단수단(M)을 헤더파이프(5)의 일측에 형성된 입구파이프(8)의 내측에 설치된 상태를 나타낸 것으로서, 상기 액냉매 차단수단(M)은 전원연결단자(14)가 설치된 밸브케이싱(10)과, 상기 밸브케이싱(10)의 내측에 형성된 자기코일(11)과, 상기 자기코일(11)의 전원인가에 따라 진퇴작동되어 냉매유로를 개폐시키는 플런저(12)와, 일측은 상기 밸브케이싱(10)에 고정되고, 타측은 상기 플런저(12)에 고정된 스프링(13)으로 구성되어져 있다.

상기 전원연결단자(14)는 에어컨 스위치(15)와 연결되어 있다.

또한, 상기 액냉매 차단수단(M)은 응축기의 브레이징 후에 조립하도록 밸브케이싱에 체결나사부(10a)를 형성하고, 오링(10b)을 개재하여 냉매의 유출을 방지하도록 이루어져 있다.

즉, 에어컨 스위치(15)를 온시키게 되면 전원연결단자(14)와 전기적으로 연결된 자기코일(11)이 자화되어 플런저(12)를 자기코일(11)측으로 잡아 당기게 되고, 플런저(12)에 의해 폐쇄되어져 있던 냉매유로를 개방시켜 압축기에서 응축기로의 냉매흐름을 허용하는 반면, 에어컨 스위치(15)를 오프시키게 되면 압축되어져 있던 스프링(13)이 신장되면서 플런저(12)가 복귀되고, 이에 따라 냉매유로가 폐쇄되여 응축기 내부에서 압축기로의 냉매흐름을 차단하게 된다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단(M)이 구비된 응축기의 제2실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 제2실시예의 액냉매 차단수단(M)은 내주면에 냉매흐름방향으로 갈수록 작아지는 경사면을 갖는 적어도 하나 이상의 안내돌기(16a)가 형성된 판밸브케이싱(16)과, 상기 안내돌기(16a)에 끼워맞춤되는 안내홈(17a)이 형성되고, 상기 안내돌기(16a)를 따라 승하강되어 유로를 개폐시키는 개폐플레이트(17)와, 일측은 판밸브케이싱(16)에 고정되고 타측은 상기 개폐플레이트(17)에 고정된 스프링(18)으로 구성되어 있다.

즉, 에어컨이 구동되면 압축기에서 응축기로의 압송되는 고온고압의 냉매 압력에 의해 개폐플레이트(17)의 안내홈(17a)이 안내돌기(16a)를 따라 하측으로 이동하게 된다.

그러면 상기 안내돌기(16a)가 하측으로 갈수록 작은 경사면을 가지고 있으므로 안내홈(17a)과 안내돌기(16a) 사이에 틈새가 발생하게 되어 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨의 구동이 정지하게 되면 스프링(18)에 의해 개폐플레이트(17)를 상측으로 복귀시켜 안내돌기(16a)와 안내홈(17a)의 틈새를 차단하게 되어 응축기에서 압축기로의 냉매흐름을 차단하게 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단(M)이 구비된 응축기의 제3실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 제3실시예의 액냉매 차단수단(M)은 입구파이프(8)의 일정길이의 상하단에 코킹부(19)를 형성하고, 상기 코킹부(19) 내에 개폐볼(20)과 스프링(21)을 개재된 구성이다.

즉, 압축기의 유동압에 따라 상기 개폐볼(20)이 하측으로 이동하게 되어 상단 코킹부(19)와 접면되어져 있던 개폐볼(20)이 이탈되면서 냉매유로를 개방하여 압축기에서 응축기로의 냉매흐름을 허용하게 되고, 에어컨이 정지되면 개폐볼(20)에 가해졌던 압력이 해제됨에 따라 스프링(21)의 복원력에 의해 개폐볼(20)이 상단 코킹부(19)와 접면되어 냉매유로를 폐쇄하게 되어 응축기에서 압축기로의 냉매유입을 차단하게 된다.

상기의 제1 내지 제3실시예에서는 응축기의 입구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치한 구성을 기재하였지만, 응축기의 출구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치할 수 있다.

즉, 냉매의 특성상 에어컨이 정지되면 열교환기뿐만 아니라 배관내에서도 냉 매가 잔존하게 되고, 상기 배관내의 액냉매는 냉매유로의 특성상 고압(응축기, 증발기)에서 저압(압축기)으로 흘러 가게되는데 응축기의 출구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치하여 냉매흐름을 차단할 수 있는 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 차량 공조장치용 열교환기는 응축기의 입구파이프 내부에 액냉매 차단수단을 구비하여 응축기에서 압축기로의 액냉매의 유입을 차단함으로서, 에어컨의 초기구동시에 압축기의 액냉매 압축에 따른 소음을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 파손의 위험을 방지할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 헤더파이프(5)(5a), 입ㆍ출구파이프(8)(9), 튜브(6) 및 핀(7)으로 이루어진 차량 공조장치용 열교환기에 있어서,

   상기 입ㆍ출구파이프(8)(9) 중 어느 일측에 에어컨 작동시 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨 정지시 열교환기내에 존재하는 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 액냉매 차단수단(M)이 설치되되,

   상기 액냉매 차단수단(M)은 전원연결단자(14)가 설치된 밸브케이싱(10)과, 상기 밸브케이싱(10)의 내측에 형성된 자기코일(11)과, 상기 자기코일(11)의 전원인가에 따라 진퇴작동되어 냉매유로를 개폐시키는 플런저(12)와, 일측은 상기 밸브케이싱(10)에 고정되고, 타측은 상기 플런저(12)에 고정된 스프링(13)으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 열교환기.
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4. 제1항에 있어서, 상기 전원연결단자(14)는 에어컨 스위치(15)와 연결되어진 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 열교환기.
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